题目内容

(16分)某校化学兴趣小组为了测定铁碳合金中铁的质量分数,并探究浓硫酸的某些性质,设计了下图所示的实验装置和实验方案(夹持仪器已省略),请你参与此项活动并回答相应问题。

    I、探究浓硫酸的某些性质

   (1)按图示的连接装置,检查装置的气密性,称量E的质量。

(2)将m g铁碳合金样品放入A中,再加入适量的浓硫酸。未点燃酒精灯前,A、B容器中均无明显现象,其原因是:___________________________________。

   (3)点燃酒精灯一段时间后,A、B中可观察到明显的现象。

    写出A中发生反应的化学方程式________________、____________________。

(4)反应一段时间后,从A中逸出气体的速率仍然较快,除因温度较高,反应放热外,还可能的原因是_________________________________________________。

    Ⅱ、测定铁的质量分数

(5)待A中不再逸出气体时,停止加热,拆下E并称重。E增重b g。则铁碳合金中铁的质量分数为_________________________(用含m、b的表达式表示)。

(6)甲同学认为,依据此实验测得的数据,计算合金中铁的质量分数可能会偏低,原因是空气中CO2、H2O进入E管使b增大。你认为改进的方法是_________________。

(7)乙同学认为,即使甲同学认为的偏差得到改进,依据此实

验测得合金中铁的质量分数也可能会偏高。你认为其中的原因

是__________________。

   (8)某同学认为上述方法较复杂,使用下图所示的装置和其他

常用实验仪器测定某些数据即可。为了快速准确的计算出铁的

质量分数,最简便的实验操作是_____________(填写代号)。

   

A.用排水法测定H2的体积

B.反应结束后,过滤、洗涤、干燥、称量残渣的质量

C.测定反应前后装置和药品的总质量

 

【答案】

 

【解析】略

 

练习册系列答案
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(2012?信阳二模)某校化学兴趣小组为了测定铁碳合金中铁的质量分数,并探究浓硫酸的某些性质,设计了下图所示的实验装置和实验方案(夹持仪器已省略),请你参与此项活动并回答相应问题.
Ⅰ、探究浓硫酸的某些性质
(1)按图1的连接装置,检查装置的气密性,称量E的质量.
(2)将m g铁碳合金样品放入A中,再加入适量的浓硫酸.未点燃酒精灯前,A、B容器中均无明显现象,其原因是:
常温下,Fe在浓硫酸中钝化,碳不与浓硫酸反应
常温下,Fe在浓硫酸中钝化,碳不与浓硫酸反应

(3)点燃酒精灯一段时间后,A、B中可观察到明显的现象.写出A中发生反应的化学方程式
2Fe+6H2SO4(浓)
  △  
.
 
Fe2(SO43+3SO2↑+6H2O
2Fe+6H2SO4(浓)
  △  
.
 
Fe2(SO43+3SO2↑+6H2O
C+2H2SO4(浓)
  △  
.
 
CO2↑+2SO2↑+2H2O
C+2H2SO4(浓)
  △  
.
 
CO2↑+2SO2↑+2H2O

(4)反应一段时间后,从A中逸出气体的速率仍然较快,除因温度较高,反应放热外,还可能的原因是
铁、碳在酸溶液中形成原电池
铁、碳在酸溶液中形成原电池

Ⅱ、测定铁的质量分数
(5)待A中不再逸出气体时,停止加热,拆下E并称重.E增重b g.则铁碳合金中铁的质量分数为
11m-3b
11m
×100%
11m-3b
11m
×100%
(用含m、b的表达式表示).
(6)甲同学认为,依据此实验测得的数据,计算合金中铁的质量分数可能会偏低,原因是空气中CO2、H2O进入E管使b增大.你认为改进的方法是
E装置后再连接一个盛碱石灰的干燥管
E装置后再连接一个盛碱石灰的干燥管

(7)乙同学认为,即使甲同学认为的偏差得到改进,依据此实测得合金中铁的质量分数也可能会偏高.你认为其中的原因是
反应产生的CO2气体未能完全排到装置E中,导致b偏低
反应产生的CO2气体未能完全排到装置E中,导致b偏低

(8)某同学认为上述方法较复杂,使用下图所示的装置和其他常用实验仪器测定某些数据即可.为了快速准确的计算出铁的质量分数,最简便的实验操作是
C
C
(填写代号).
A.用排水法测定H2的体积
B.反应结束后,过滤、洗涤、干燥、称量残渣的质量
C.测定反应前后装置和药品的总质量.
(2011?宣城二模)某校化学兴趣小组为了探究粗铁粒(含有少量金属铜杂质)与某浓度硝酸反应,设计了如下探究活动:
探究一
(1)将粗铁粒投入某浓度硝酸中,某同学观察该实验现象时发现,反应进行一段时间后,反应开始逐渐加快.请分析反应逐渐加快的可能原因
反应放热,一段时间后溶液温度升高,反应速率加快;②由于铁中含杂质铜,反应时形成Fe-Cu微型原电池,加快反应速率
反应放热,一段时间后溶液温度升高,反应速率加快;②由于铁中含杂质铜,反应时形成Fe-Cu微型原电池,加快反应速率

(2)另称取粗铁粒10g放入某浓度硝酸中,充分反应后得到溶液X并收集到气体Y.为了探究溶液X中铁元素的价态,同学甲设计如下实验:有药品和仪器:0.1mol?L-1 KSCN溶液;0.1mol?L-1 KI溶液;0.2mol?L-1酸性高锰酸钾溶液;氯水等;试管和滴管
请你设计简单实验,探究上述猜想是否正确,填写下列实验报告:
实验步骤 现象 结论 离子方程式
第一步 取2-3mL溶液装于试管,向试管中加入几滴KSCN溶液.
若溶液变红色,则溶液含有Fe3+
若无现象,则不含Fe3+
若溶液变红色,则溶液含有Fe3+
若无现象,则不含Fe3+
Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3
Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3
第二步
另取少量溶液装于试管,向试管里滴加几滴酸性高锰酸钾溶液
另取少量溶液装于试管,向试管里滴加几滴酸性高锰酸钾溶液
若溶液紫色褪去,则溶液含有Fe2+
若无明显变化,则不含Fe3+
5Fe2++MnO4-+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O
5Fe2++MnO4-+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O
探究二   为了探究气体Y的成分,同学乙设计了如下装置(不考虑NO2转化为N2O4
(3)装置乙的作用:
验证NO2的存在并除去NO2
验证NO2的存在并除去NO2

(4)装置丙收集到满气体后,通过气泡鼓入空气后,有红棕色气体生成,能否确定气体Y中含NO?说明理由.
不能确定,由于NO2与水反应也能生成NO,故不能确定气体Y中含NO
不能确定,由于NO2与水反应也能生成NO,故不能确定气体Y中含NO

(5)同学丁为了探究气体Y的组成,将224mL气体Y通入足量的NaOH溶液中,气体被完全吸收,所得溶液再用0.15mol?L-1酸性KMnO4溶液滴定,消耗20mL KMnO4溶液.则气体Y中NO、NO2的体积比为
1:3
1:3
.(已知2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O和NO2+NO+2NaOH=2NaNO2+H2O)

(15分)某校化学兴趣小组为了探究粗铁粒(含有少量金属铜杂质)与某浓度硝酸反应,设计了如下探究活动:
探究一
(1)将粗铁粒投入某浓度硝酸中,某同学观察该实验现象时发现,反应进行一段时间后,反应开始逐渐加快。请分析反应逐渐加快的可能原因
_______________________________________________________________________。
(2)另称取粗铁粒10 g放入某浓度硝酸中,充分反应后得到溶液X并收集到气体Y。为了探究溶液X中铁元素的价态,同学甲设计如下实验:有药品和仪器:0.1mol·L-1 KSCN溶液;0.1 mol·L-1 KI溶液;0.2 mol·L-1酸性高锰酸钾溶液;氯水等;试管和滴管
请你设计简单实验,探究上述猜想是否正确,填写下列实验报告:

实验步骤
现象
结论
离子方程式
第一步
取2-3 mL溶液装于试管,向试管中加入几滴KSCN溶液。
 
 
第二步
 
若溶液紫色褪去,则溶液含有Fe2+
若无明显变化,则不含Fe3+
 
探究二  为了探究气体Y的成分,同学乙设计了如下装置(不考虑NO2转化为N2O4

(3)装置乙的作用:                                                 
(4)装置丙收集到满气体后,通过气泡鼓入空气后,有红棕色气体生成,能否确定
气体Y中含NO?说明理由。
________________________________________________________________________。
(5) 同学丁为了探究气体Y的组成,将224mL气体Y通入足量的NaOH溶液中,气体被完全吸收,所得溶液再用0.15 mol·L-1酸性KMnO4溶液滴定,消耗20 mLKMnO4溶液。
则气体Y中NO、NO2的体积比为           
(已知2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O和NO2+NO+2NaOH=2NaNO2+H2O)

某校化学兴趣小组为了探究粗铁粒(含有少量金属铜杂质)与某浓度硝酸反应,设计了如下探究活动:

探究一

(1)将粗铁粒投入某浓度硝酸中,某同学观察该实验现象时发现,反应进行一段时间后,反应开始逐渐加快。请分析反应逐渐加快的可能原因①_____________②_____________。

(2)另称取粗铁粒10 g放入某浓度硝酸中,充分反应后得到溶液X并收集到气体Y。为了探究溶液X中铁元素的价态,甲同学设计如下实验:

有药品和仪器:0.1mol/L KSCN溶液、0.1mol/L KI溶液、0.2mol/L酸性高锰酸钾溶液、氯水等,试管和滴管。

请你设计简单实验,探究上述猜想是否正确,填写下列实验报告:

实验步骤

现象

结论

离子方程式

第一步

取2~3 mL溶液装于试管,向试管中加入几滴KSCN溶液。

 

 

第二步

 

若溶液紫色褪去,则溶液含有Fe2+;若无明显变化,则不含Fe3+

 

探究二

为了探究气体Y的成分,同学乙设计了如下装置(不考虑NO2转化为N2O4

(3)装置乙的作用:                               

(4)装置丙收集满气体后,通过气泡鼓入空气后,有红棕色气体生成,能否确定气体Y中含NO?说明理由__________                          __。

(5)同学丁为了探究气体Y的组成,在标准状况下将224mL气体Y通入足量的NaOH溶液中,气体被完全吸收,所得溶液再用0.1500mol/L酸性KMnO4溶液滴定,消耗20.00mLKMnO4溶液。则气体Y中NO、NO2的体积比为           。(已知2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O和NO2+NO+2NaOH=2NaNO2+H2O)

 

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